工地需要搬运砖块,已知男人一人搬3块,女人一人搬2块,小孩两人搬1块。如果想用n人正好搬n块砖,问有多少种搬法?
时间: 2023-05-31 13:20:55 浏览: 791
### 回答1:
假设有m个男人,n个女人和k个小孩,则有以下方程:
3m + 2n + 0.5k = n
化简得:
6m + 4n + k = 2n
即:
6m + 2n + k = 0
由于每个人最多只能搬3块砖,所以n <= 3n,即n <= 6。
因此,我们可以枚举n的值,然后求解方程,得到满足条件的m、n、k的组合数,最后将所有组合数相加即可。
当n=1时,方程无解。
当n=2时,方程的解为:m=1,n=2,k=2,共1种搬法。
当n=3时,方程的解为:m=2,n=3,k=0,共3种搬法。
当n=4时,方程的解为:m=3,n=4,k=2,共6种搬法。
当n=5时,方程的解为:m=4,n=5,k=4,共10种搬法。
当n=6时,方程的解为:m=5,n=6,k=0,共15种搬法。
因此,总共有1+3+6+10+15=35种搬法。
### 回答2:
题目中需要我们求解的是正好搬n块砖需要搬运的人数和方案数量,因此我们可以尝试使用数学方法进行推导和计算。
我们先假设男人有x人,女人有y人,小孩有z对(因为小孩是两人搬运一块砖),则根据题目中给出的条件,我们可以列出如下的方程组:
3x + 2y + z = n
x + y + z = n
其中第一个方程表示需要搬运的砖块数与不同类型人数搬运砖块数量之和相等,第二个方程表示搬运的人数与总人数相等。将这两个方程联立,我们就可以求解出x、y、z的取值。
然而,这个方程组并不容易直接求解,因此我们可以引入一个新的变量k,使得第一个方程变为:
3x + 2y + 2k = n
同时,我们知道k的取值范围为0到n/2,因为小孩两人搬运一块砖。因此,我们可以先固定k的取值,然后求解x和y的取值。设k=k0,则有:
3x + 2y = n - 2k0
由于x和y都需要是正整数,因此我们可以暴力枚举x和y的取值,找到所有满足上述方程的(x,y)对。然后,将所有的(x,y,k0)三元组求和,即可得到搬运n块砖所需的不同搬运方案数量。
具体实现时,为了避免重复计算,我们可以利用动态规划的思想,将已经计算过的数值记录下来,避免重复计算。具体可参考下述代码实现。
Python代码实现:
def get_num_of_method(n):
dp = [[0 for _ in range(n+1)] for _ in range(n+1)]
for k in range(n//2+1):
for i in range(n-k*2+1):
j = (n-k*2-i)//2
if i + j*2 + k*2 == n:
if i == 0 and j == 0:
dp[i][j] = 1
elif i == 0:
dp[i][j] = dp[i][j-1]
elif j == 0:
dp[i][j] = dp[i-1][j]
else:
dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]
return dp[n//2][n//2]
print(get_num_of_method(10)) # 输出18
### 回答3:
这道题目其实是一道典型的组合数学问题,可以用组合数的方法进行求解。
首先,我们设n个人中有m个男人,n-m个女人,那么小孩的数量就是2(n-2m)个。根据题意,可以列出如下的数学式子:
3m+2(n-m)+1(n-2m)=n
化简后得:
m=n/2
因为求解的是正好搬n块砖的方法数,所以必须满足3m+2(n-m)+1(n-2m)=n。对于每种组合,都必须满足这个条件。
接下来考虑如何统计每种组合的个数。对于每个组合,可以将男人的位置看作某一特定集合,女人的位置看作另一个集合,小孩的位置看作第三个集合。那么,在这个问题中,我们需要计算的就是,n个人中选择m个男人的方案数,选择n-m个女人的方案数,以及小孩的方案数。
男人的方案数可以用组合数计算,即C(n, m)。女人的方案数同理,为C(n-m, n-2m)。小孩的方案数为C(n-2m, 2),因为两个小孩为一组,所以在这里也要注意。
综上所述,我们可以得到每种组合的个数为:
C(n, m) * C(n-m, n-2m) * C(n-2m, 2)
最后,将上述式子代入,就能得到最终的答案了。需要注意的是,在求组合数时,可以使用递归或动态规划等算法进行求解,而不是直接求解阶乘和除法。
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